第224章 定策九州探矿藏,巧思灵渠改舟楫(2/2)
“首先是船体线型。”扶苏一边画一边对造船总匠师鲁工说道,“现有船只长宽比约3:1,阻力太大,需改成5:1的瘦长型,这样能减少兴波阻力与摩擦阻力,但吃水深度必须控制在0.5到0.8米之间,毕竟灵渠航道较浅,太深会搁浅。”他在图纸上标注出船体的吃水线,“船首改成尖弧形,船尾做成流线型,避免舭部弯曲过大,让水流能平顺流过船体,减少涡流。”
鲁工凑上前,指着图纸上的线型问道:“殿下,瘦长型船体会不会不稳?毕竟灵渠有时会有急流。”
“放心,我已考虑到了。”扶苏在船体中部画了一道横向的龙骨,“在龙骨两侧加两道辅助龙骨,增强稳定性,同时保留木质结构,重量轻且易修补。另外,船体表面要涂一层桐油与石灰的混合涂料,石灰能填补木材缝隙,桐油防水,这样船体表面更光滑,摩擦阻力也能减少不少。”
接下来是推进系统,这是提升速度的关键。扶苏画了一个螺旋桨的图样:“不用船桨,改用脚踏驱动的螺旋桨。螺旋桨用硬木制作,边缘包一层青铜,防止磨损,直径0.8到1米,3到4片桨叶,螺距要计算好,匹配人力的转速。”
他又在螺旋桨上方画了一组齿轮:“设计一个齿轮箱,用青铜或硬木做齿轮,把人脚踏的低转速(约40到60转每分钟)提升到螺旋桨需要的200到300转每分钟。还要设2到3个档位,空载时用高速档,满载时用低速档,灵活调整。”
“人力布局呢?”鲁工追问。
“在船舱中部设10个脚踏位,分成两排,用木链或皮革带传动,允许多人同时发力。”扶苏画了一个类似自行车踏板的装置,“脚踏板要做得宽一些,上面包一层兽皮,舒服且防滑,这样工匠们能长时间发力,不易疲劳。另外,螺旋桨要做可收放的,用滑槽和铰链连接,遇到浅水区或顺风时,把螺旋桨提起来,减少阻力和损伤。”
最后是辅助动力。扶苏在船体上方画了一根桅杆:“保留传统的中式硬帆,顺风时用帆推进,无风或逆流时用脚踏螺旋桨,两者配合,速度能提升不少。舵叶也要改进,加大面积,做成流线型,提高转向灵敏度,这样在灵渠的弯道里也能灵活行驶。”
鲁工拿着图纸,越看越兴奋:“殿下这方案,既实用又可行!咱们现在就开工,先做一艘样船,在渭河里测试,对比一下现有船只的速度,若是效果好,再批量建造送往岭南。”
扶苏点头应允:“务必尽快,刘邦在岭南还等着用船运补给。样船做好后,要详细记录空载、满载时的速度,以及不同水流情况下的表现,后续再根据测试结果调整,确保最适合灵渠航道。”
夕阳西下时,造船工坊已热闹起来,工匠们按图纸切割木材、打造齿轮、制作螺旋桨,锤击声、锯木声此起彼伏。扶苏站在工坊外,望着忙碌的工匠们,心中暗忖:九州岛的矿产能为大秦提供资源,改进后的船只则能打通岭南的运输通道,这两件事,都将成为大秦强盛的基石。而他要做的,便是将这些计划一一落实,让大秦的影响力,不仅遍布北疆与西域,更能延伸至东海之滨与岭南大地。